CN102970481A - 拍摄系统、图案检测系统和电子单元 - Google Patents

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Abstract

一种拍摄系统包括：拍摄部分，其拍摄被摄体以获取包括被摄体图像的帧图像；以及匹配部分，其改变所述被摄体图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变所述模板图像与所述被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行所述被摄体图像和所述模板图像之间的图案匹配，所述被摄体图像和所述模板图像之一或二者的大小被改变，其中所述匹配部分在顺序改变所述大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。

Description

拍摄系统、图案检测系统和电子单元
技术领域
本公开涉及具有图案（pattern）检测功能的拍摄系统、用于该拍摄系统的图案检测系统、以及包括该拍摄系统的电子单元。
背景技术
近年来，诸如相机的拍摄系统已经安装在各种电子单元中。如以CMOS图像传感器为代表，配置拍摄系统的图像拾取设备在尺寸上已经逐渐减小。这样的拍摄系统不仅用于固定电子单元，而且用于便携式电子单元。
在电子单元中，拍摄系统拍摄不仅用作照片而且用于各种应用的图像。应用的示例包括基于拍摄系统拍摄的图像识别用户面部的系统。例如，日本未审查专利申请公开No.2006-208558公开了使用面部检测的结果减小用于连续拍摄的拍摄间隔的相机。
发明内容
面部检测处理例如通过图案检测从拍摄系统拍摄的图像检测面部。这可能导致处理时间的增加。
期望提供一种拍摄系统、图案检测系统和电子单元，其每个允许减少处理时间。
根据本公开的实施例，提供一种拍摄系统，包括：拍摄部分，其拍摄被摄体以获取包括被摄体图像的帧图像；以及匹配部分，其改变被摄体图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变模板图像与被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行被摄体图像和模板图像之间的图案匹配，被摄体图像和模板图像的之一或二者的大小被改变。匹配部分在顺序改变大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
根据本公开的实施例，提供一种图案检测系统，该图案检测系统包括：匹配部分，其改变包括被摄体图像的帧图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变模板图像与被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行被摄体图像和模板图像之间的图案匹配，被摄体图像和模板图像的之一或二者的大小被改变。匹配部分在顺序改变大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
根据本公开的实施例，提供一种电子单元，该电子单元包括拍摄系统和使用该拍摄系统执行操作控制的控制部分。该拍摄系统包括：拍摄部分，其拍摄被摄体以获取包括被摄体图像的帧图像；以及匹配部分，其改变被摄体图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变模板图像与被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行被摄体图像和模板图像之间的图案匹配，被摄体图像和模板图像的之一或二者的大小被改变。匹配部分在顺序改变大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。电子单元的示例包括电视装置、数字相机和视频可携式摄像机。
在根据本公开各实施例的拍摄系统、图案检测系统和电子单元中，在顺序改变大小比率的同时通过图案匹配执行图像搜索。在该操作中，以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率。其后，执行图像搜索，以便在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
根据本公开各实施例的拍摄系统、图案检测系统和电子单元，获得第一大小比率，其后，在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配，因此实现处理时间的减少。
要理解，以上的一般描述和以下的详细描述二者都是示例性的，并且意图提供如权利要求请求保护的技术的进一步的说明。
附图说明
包括附图以提供本公开的进一步的理解，并且附图并入和构成本说明书的一部分。附图图示实施例，并且与说明书一起用于说明本技术的原理。
图1是图示根据本公开第一实施例的显示器的示例性配置的框图。
图2是图示图1中图示的显示驱动部分的示例性配置的框图。
图3是图示图1中图示的液晶显示器部分的示例性配置的电路图。
图4A和4B是图示图1中图示的拍摄部分的操作示例的说明图。
图5是图示图1中图示的图像调整大小部分的操作示例的说明图。
图6A和6B是图示图1中图示的图案比较部分的操作示例的说明图。
图7是图示图1中图示的面部检测部分的操作示例的说明图。
图8是图示在一个观察者的情况下，图1中图示的面部检测部分的操作示例的说明图。
图9是图示在三个观察者的情况下，图1中图示的面部检测部分的操作示例的说明图。
图10是图示图1中图示的面部检测部分的搜索时间的特征图。
图11是图示在没有观察者的情况下，图1中图示的面部检测部分的操作示例的说明图。
图12是图示图1中图示的面部检测部分的操作示例的流程图。
图13是图示图1中图示的面部检测部分的另一操作示例的说明图。
图14是图示图1中图示的面部检测部分的另一操作示例的说明图。
图15是图示图1中图示的面部检测部分的另一操作示例的说明图。
图16是图示图1中图示的面部检测部分的另一操作示例的说明图。
图17是图示根据第一实施例的修改的显示器的示例性配置的框图。
图18是图示根据第一实施例的另一修改的显示器的示例性配置的框图。
图19是图示根据第一实施例的另一修改的显示器的示例性配置的框图。
图20A和20B是图示图19中图示的面部检测部分的另一操作示例的说明图。
图21是图示根据第二实施例的显示器的示例性配置的框图。
图22A和22B是图示图21中图示的面部检测部分的操作示例的说明图。
图23是图示图21中图示的面部检测部分的操作示例的另一说明图。
图24A和24B每个是图示图21中图示的面部检测部分的操作示例的另一说明图。
图25是图示图21中图示的面部检测部分的操作示例的另一说明图。
图26是图示根据第二实施例的修改的显示器的示例性配置的框图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开的各实施例。要注意，按以下顺序进行描述。
1．第一实施例
2．第二实施例
[1.第一实施例]
[配置示例]
（整体配置示例）
图1图示根据第一实施了的显示器1的示例性配置。显示器1检测观看屏幕的观看者，并且基于检测结果控制背光。要注意，根据本公开实施例的拍摄系统、图案检测系统和电子单元通过第一实施例实施，因此将其一起描述。
显示器1包括控制部分11、显示驱动部分20、液晶显示部分13、拍摄部分14、面部检测部分30、背光驱动部分16和背光17。
控制部分11配置有基于图像信号Sdisp控制显示驱动部分20和背光驱动部分16的电路。详细地，如稍后描述的，控制部分11提供图像信号Sdisp2到显示驱动部分20以控制显示驱动部分20，并且提供控制信号到背光驱动部分16以控制背光驱动部分16。
显示驱动部分20基于从控制部分11提供的图像信号Sdisp2驱动液晶显示部分13。液晶显示部分13配置有液晶显示器件，并且通过调制从背光17发射的光显示图像。
图2图示包括显示驱动部分20和液晶显示器13的框图的示例。显示驱动部分20包括定时控制部分21、栅极驱动器22和数据驱动器23。定时控制部分21控制栅极驱动器22和数据驱动器23的每个的驱动定时，并且基于从控制部分11提供的图像信号Sdisp2生成图像信号Sdisp3，以及提供图像信号Sdisp3到数据驱动器23。栅极驱动器22根据用于线顺序扫描的通过定时控制部分21的定时控制，顺序选择液晶显示部分13中的各像素Pix。数据驱动器23将基于图像信号Sdisp3的像素信号提供到液晶显示部分13中像素Pix的每个。
液晶显示部分13包括例如玻璃形成的透明基底之间包围的液晶材料。例如铟锡氧化物（ITO）形成的透明电极提供在每个透明基底的表面上，该表面面对液晶材料，并且与液晶材料一起配置像素Pix。液晶显示部分13包括按矩阵排列的像素Pix，如图2所示。
图3图示每个像素Pix的电路图的示例。像素Pix包括薄膜晶体管（TFT）器件Tr、液晶器件LC和保持电容器Cs。TFT器件Tr例如配置有金属氧化物半导体场效应管（MOS-FET），其栅极连接到栅极线GCL，源极连接到数据线SGL，并且漏极连接到液晶器件LC的一端和保持电容器Cs的一端。液晶器件LC的一端连接到TFT器件Tr的漏极，并且其另一端接地。保持电容器Cs的一端连接到TFT器件Tr的漏极，并且其另一端连接到保持电容线CSL。栅极线GCL连接到栅极驱动器22，并且数据线SGL连接到数据驱动器23。
拍摄部分14拍摄观看显示器1的屏幕的观看者，并且拍摄的图像Pic提供到面部检测部分30。拍摄部分14例如每秒10次执行拍摄，并且将这样拍摄的图像Pic提供到面部检测部分30。面部检测部分30基于拍摄的图像Pic检测观看者的面部。具体地，面部检测部分30检查观看显示器1的屏幕的观看者是否存在。然后，面部检测部分30将指示关于这样的观看者是否存在的信息的面部检测信号Sdet提供到背光驱动部分16。
背光驱动部分16基于从控制部分11提供的控制信号和从面部检测部分30提供的面部检测信号Sdet驱动背光17。在该操作中，背光驱动部分16基于面部检测信号Sdet驱动背光17，以便如果观看显示器1的屏幕的观看者存在，则背光17打开，并且如果这样的观看者不存在，则背光17关闭。以该方式，显示器1通过依据观看者的存在或不存在控制背光17的发光，来实现功耗的降低。
背光17基于背光驱动部分16提供的驱动信号发光，并且将光施加到液晶显示部分13。例如，背光17配置有发光二极管（LED）。要注意，背光17例如可以没有限制地配置有冷阴极荧光灯（CCFL）。
（拍摄部分14和面部检测部分30）
现在详细描述拍摄部分14和面部检测部分30。
图4A和4B图示拍摄部分14的操作，其中图4A图示每个观看显示器1的观看者的位置的示例，并且图4B图示拍摄图像Pic的示例。
图4A中所示的示例图示三个观看者UA、UB和UC观看显示器1的情况。详细地，观看者UA处于如从显示器1观看到的在左侧接近屏幕的位置，观看者UB处于如从显示器1观看到的在右侧略微远离屏幕的位置，并且观看者UB处于如从显示器1观看到的在右侧远离屏幕的位置，每个观看者观看显示器1的屏幕。距显示器1的距离d对应于层数LN（稍后描述）设置，如稍后描述的。拍摄部分14拍摄这些观看者以获取拍摄图像Pic，如图4B中所示。在拍摄图像Pic中，处于更接近显示器1的位置的观看者成像较大。具体地，在拍摄图像Pic中，在最接近显示器1的位置观看的观看者UA成像最大，在第二接近显示器1的位置观看的观看者UB成像第二大，并且在最远离显示器1的位置观看的观看者UC成像最小。
面部检测部分30基于拍摄图像Pic检查观看者是否存在。在该操作中，如果面部检测部分30检测到观看者的面部，则面部检测部分30获得观看者和显示器1之间的距离d。如图1中所示，面部检测部分30包括图像大小调整部分31、模板图像提供部分32、图案比较部分33、处理部分34和图案比较控制部分35。
图像大小调整部分31基于来自图案比较控制部分35的指令，缩小从拍摄部分14提供的拍摄图像Pic的尺寸，因此调整拍摄图像Pic的大小以形成拍摄图像Pic2。模板图像提供部分32将指示人的面部的模板图像Ptemp提供到图案比较部分33。图案比较部分33通过从图像大小调整部分31提供的拍摄图像Pic2和从模板图像提供部分32提供的模板图像Ptemp之间的图案比较，检测拍摄图像Pic2内的人的面部。
图5图示通过图像大小调整部分31的拍摄图像Pic的尺寸缩小处理。如图5中所示，图像大小调整部分31通过从拍摄部分14提供的拍摄图像Pic的尺寸缩小，顺序形成多个（在该示例的情况下，10个）拍摄图像Pic2。依据尺寸缩小的对应比率R，每个拍摄图像Pic2分配层数LN（0到9）。比率R指示拍摄图像Pic2的尺寸与拍摄图像Pic的尺寸的比率。具体地，在该示例性情况下，层数LN 0对应于比率R 100%，并且随着层数LN增加，对应比率R减小。
图像大小调整部分31基于从图案比较控制部分35提供的层数LN的信息，以对应比率R缩小拍摄图像Pic2的尺寸，如稍后描述的。详细地，如果图像大小调整部分31接收形成对应于层数LN 0的图像的指令，则图像大小调整部分31输出拍摄图像Pic作为拍摄图像Pic2，而没有尺寸缩小。如果图像大小调整部分31接收形成对应于层数LN 1到9的图像的指令，则图像大小调整部分31以对应于每个层数LN的比率R缩小拍摄图像Pic的尺寸，并且输出这样的尺寸缩小拍摄图像Pic作为拍摄图像Pic2。
在该示例性情况下，图像大小调整部分31通过以10级设置层数LN 0到9，允许比率R以10级变化。然而，这不是限定性的。可替代地，例如，图像大小调整部分31可以以9级或更小、或者11级或更大来设置层数LN，以允许比率R相应变化。
图6A和6B每个图示通过图案比较部分33的图案比较的操作示例，其中图6A图示在使用通过以对应于层数LN 7的比率R尺寸缩小形成的拍摄图像Pic2的情况下的操作示例，并且图6B图示在使用通过以对应于层数LN 5的比率R尺寸缩小形成的拍摄图像Pic2的情况下的操作示例。
图案比较部分33执行拍摄图像Pic2和模板图像Ptemp之间的图案比较。在该操作中，图案比较部分33检查拍摄图像Pic2中是否存在类似于模板图像Ptemp的图案。详细地，如图6A和6B所示，在图案比较部分33在拍摄图像Pic2内在水平和垂直方向上逐渐移动具有与模板图像Ptemp相同尺寸的要比较的区域Rcomp以扫描拍摄图像Pic2时，图案比较部分33执行要比较的区域Rcomp中的拍摄图像Pic2的部分和模板图像Ptemp之间的图案比较。在模板图像Ptemp例如配置有20×20像素的情况下，要比较的区域Rcomp的平移距离例如设置为对应于两个像素的距离。
图像大小调整部分31通过以对应于各层数LN的每个的比率的拍摄图像Pic的尺寸缩小，形成拍摄图像Pic2，并且将拍摄图像Pic2提供到图案比较部分33。图案比较部分33执行对于对应于每个层数LN的拍摄图像Pic2的图案比较。例如，在该示例性情况下，在提供对应于层数LN 7的拍摄图像Pic2的情况下，图案比较部分33通过如图6A所示扫描拍摄图像Pic2，检测在接近显示器1的位置观看显示器1的屏幕的观看者UA的面部。在提供对应于层数LN 5的拍摄图像Pic2的情况下，图案比较部分33通过如图6B所示扫描拍摄图像Pic2，检测在稍微远离显示器1的位置观看显示器1的屏幕的观看者UB的面部。换句话说，面部检测部分30通过使用对应于多个层数LN的拍摄图像Pic2的图案比较，检测在距离显示器1各种距离d的观看者。
以该方式，面部检测部分30基于与其中检测到观看者的面部的拍摄图像Pic2相关联的层数LN，获得从显示器1到观看者的距离d。具体地，面部检测部分30检测在距显示器1的对应于层数LN 7的距离d的观看者UA和在距显示器1的对应于的层数LN 5的距离d的观看者UB。如图4A所示，层数LN和距离d有随着层数LN越大/越小距离显示器1的距离d越小/越大的关系。
图案比较部分33将以这样的方式执行的面部检测的结果提供到处理部分34。详细地，图案比较部分33向处理部分34提供对应于其中检测到观看者的面部的拍摄图像Pic2的层数LN的信息、面部的坐标、检测到的面部的数量等。
在图1中，处理部分34基于通过图案比较部分33的面部检测的结果确定观看显示器1的观看者是否存在，并且向背光驱动部分16通知观看者的存在或不存在。此外，如稍后描述的，处理部分34具有以下功能：获得从显示器1到每个检测到的观看者的距离d，向图案比较控制部分35通知对应于位于距离显示器1最小距离d的观看者的层数LN作为层阈值TH1，并且向图案比较控制部分35通知对应于位于距离显示器1最大距离d的观看者的层数LN作为层阈值TH2。
图案比较控制部分35控制图像大小调整部分31和图案比较部分33的每个操作。图案比较控制部分35包括存储器36。存储器36在其中存储层阈值TH1和TH2的每个的信息。
图案比较控制部分35控制图像大小调整部分31和图案比较部分33，以执行从接近显示器1的区域到远离其的区域的顺序面部检测。详细地，图案比较控制部分35指令图像大小调整部分31按照从9起的顺序减小层数LN。图像大小调整部分31在根据该指令顺序增大对于拍摄图像Pic的尺寸缩小的比率R的同时，形成拍摄图像Pic2。然后，图案比较控制部分35指令图案比较部分33执行对于从图像大小调整部分31提供的拍摄图像Pic2的每个的图案比较。
在该操作中，图案比较控制部分35控制图像大小调整部分31和图案比较部分33，以便以相对高的频率跨越从显示器1到最接近显示器1的观看者的位置的各块、并且以相对低的频率跨越该位置后的各块执行面部检测。详细地，如稍后描述的，图案比较控制部分35控制图像大小调整部分31和图案比较部分33，以便在层数LN等于或大于层阈值TH1的情况下以高频率执行面部检测（高频率检测M1），在层数LN小于层阈值TH1并且等于或大于层阈值TH2的情况下以中频率执行面部检测（中频率检测M2），以及在层数LN小于层阈值TH2的情况下以低频率执行面部检测（低频率检测M3）。
根据这样的配置，面部检测部分30通过从接近显示器1的区域到远离其的区域的顺序面部检测搜索观看显示器1的观看者。在该操作中，面部检测部分30通过取决于距离显示器1的距离d变化的频率的面部检测，在短处理时间内检查一个或多个观看者是否观看显示器1的屏幕。
拍摄图像Pic对应于本公开的“帧图像”的具体示例。面部检测部分30对应于本公开的“匹配部分”的具体示例。层阈值TH1对应于本公开的“第一大小比率”的具体示例。层阈值TH2对应于本公开的“第二大小比率”的具体示例。
[操作和功能]
现在描述根据第一实施例的显示器1的操作和功能。
（整体操作的概述）
首先，参考图1描述显示器1的整体操作的概述。控制部分11控制显示驱动部分20和背光驱动部分16。显示驱动部分20基于从控制部分11提供的图像信号Sdisp2，驱动液晶显示部分13。液晶显示部分13通过调制从背光17发射的光执行显示。拍摄部分14拍摄观看显示器1的屏幕的观看者。面部检测部分30基于拍摄部分14拍摄的拍摄图像Pic检测观看者的面部，并且输出检测的面部的存在或不存在作为面部检测信号Sdet。在该操作中，面部检测部分30操作，以便以相对高频率跨越从显示器1到最接近显示器1的观看者的位置的各块执行面部检测，并且以相对低频率跨越该位置之后的各块执行面部检测。背光驱动部分16基于从控制部分11提供的控制信号和从面部检测部分30提供的面部检测信号Sdet驱动背光17。在该操作中，背光驱动部分16基于面部检测信号Sdet驱动背光17，以便如果观看显示器1的屏幕的观看者存在，则背光17打开，并且如果这样的观看者不存在，则背光17关闭。背光17基于从背光驱动部分16提供的驱动信号发光，并且将该光施加到液晶显示部分13。
（面部检测部分30的详细操作）
现在描述面部检测部分30的操作。面部检测部分30以相对高频率跨越从显示器1到最接近显示器1的观看者的位置的各块执行面部检测，并且以相对低频率跨越该位置之后的各块执行面部检测。具体地，面部检测部分30在顺序减小层数LN的同时，顺序执行从接近显示器1的区域到远离其的区域的面部检测。在该操作中，面部检测部分30在层数LN等于或大于层阈值TH1的情况下以高频率执行面部检测（高频率检测M1），在层数LN小于层阈值TH1并且等于或大于层阈值TH2的情况下以中频执行面部检测（中频率检测M2），以及在层数LN小于层阈值TH2的情况下以低频执行面部检测（低频率检测M3）。参考具体示例详细描述面部检测部分30的这样的操作。
图7图示面部检测部分30的面部检测操作，其中（A）和（B）每个图示一个观看者的情况（情况C1和C2），（C）图示两个观看者的情况（情况C3）以及（D）图示三个观看者的情况（情况C4）。图7的（A）图示一个观看者位于接近显示器1的位置的情况（情况C1），并且其（B）图示一个观看者位于远离显示器1的位置的情况（情况C2）。在图7中，水平轴指示距显示器1的距离d。换句话说，显示器1位于图7的右端，并且距离d在更接近其左端的位置较大。
在一个观看者的情况（情况C1和C2）下，如图7的（A）和（B）中所示，面部检测部分30通过跨越从显示器1到该观看者的各块的高频率检测M1执行面部检测，并且通过跨越比该观看者距显示器较远的各块的低频率检测M3执行面部检测。详细地，如图7的（A）中所示，如果观看者位于对应于层数LN 7的位置（情况C1），则面部检测部分30通过跨越对应于层数LN9到7的各块的高频率检测M1执行面部检测，并且通过跨越对应于层数LN6到0的各块的低频率检测M3执行面部检测。换句话说，在情况C1中，因为观看者位于对应于层数LN 7的位置，所以层阈值TH1和层阈值TH2二者设置为“7”。因此，面部检测部分30通过跨越对应于每个等于或大于层阈值TH1（=7）的、层数LN 9到7的各块的高频率检测M1执行面部检测。此外，面部检测部分30通过跨越对应于每个小于层阈值TH2（=7）的、层数LN 6到0的各块的低频率检测M3执行面部检测。要注意，中频率检测M2在该示例性情况下不执行，因为层阈值TH1和TH2彼此相等。
类似地，如果观看者位于对应于层数LN 2的位置（情况C2），如图7（B）中所示，则面部检测部分30通过跨越对应于层数LN 9到2的各块的高频率检测M1执行面部检测，并且通过跨越对应于层数LN 1和0的各块的低频率检测M3执行面部检测。换句话说，在情况C2中，因为观看者位于对应于层数LN 2的位置，所以层阈值TH1和层阈值TH2二者设置为“2”。因此，面部检测部分30通过跨越对应于每个等于或大于层阈值TH1（=2）的、层数LN 9到2的各块的高频率检测M1执行面部检测。此外，面部检测部分30通过跨越对应于每个小于层阈值TH2（=2）的、层数LN 1和0的各块的低频率检测M3执行面部检测。要注意，中频率检测M2在该示例性情况下不执行，因为层阈值TH1和TH2彼此相等。
在两个观看者的情况（情况C3）下，如图7的（C）所示，面部检测部分30通过跨越从显示器1到接近显示器1的第一观看者的各块的高频率检测M1执行面部检测，通过跨越从第一观看者到远离显示器1的第二观看者的各块的中频率检测M2执行面部检测，并且通过跨越比第二观看者距离显示器1更远的各块的低频率检测M3执行面部检测。详细地，如图7的（C）中所示，如果观看者UA位于对应于层数LN 7的位置，并且如果观看者UC位于对应于层数LN 2的位置，则面部检测部分30通过跨越对应于层数LN 9到7的各块的高频率检测M1执行面部检测，通过跨越对应于层数LN 6到2的各块的中频率检测M2执行面部检测，并且通过跨越对应于层数LN 1和0的各块的低频率检测M3执行面部检测。换句话说，在情况C3中，因为观看者UA位于对应于层数LN 7的位置，并且观看者UC位于对应于层数LN 2的位置，则层阈值TH1设置为“7”，并且层阈值TH2设置为“2”。因此，面部检测部分30通过跨越对应于每个等于或大于层阈值TH1（=7）的、层数LN 9到7的各块的高频率检测M1执行面部检测。此外，面部检测部分30通过跨越对应于每个小于层阈值TH1（=7）并且等于或大于层阈值TH2（=2）的、层数LN 6到2的各块的中频率检测M2执行面部检测。此外，面部检测部分30通过跨越对应于每个小于层阈值TH2（=2）的、层数LN 1和0的各块的低频率检测M3执行面部检测。
在三个观看者的情况（情况C4）下，如图7的（D）所示，面部检测部分30通过跨越从显示器1到最接近显示器1的第一观看者的各块的高频率检测M1执行面部检测，通过跨越从第一观看者到距显示器最远的第三观看者的各块的中频率检测M2执行面部检测，并且通过跨越比第三观看者距离显示器更远的各块的低频率检测M3执行面部检测。换句话说，检测频率只在最接近显示器1的观看者的前面和后面之间、以及距显示器1最远的观看者的前面和后面之间变化，如两个观看者的情况（情况C3）中。
在四个或更多观看者的情况下，面部检测部分30以与三个观看者的情况（情况C4）相同的方式操作。具体地，面部检测部分30通过跨越从显示器1到最接近显示器1的第一观看者的各块的高频率检测M1执行面部检测，通过跨越从第一观看者到距显示器最远的最后观看者的各块的中频率检测M2执行面部检测，并且通过跨越比最后观看者距离显示器更远的各块的低频率检测M3执行面部检测。
接下来，通过在以上情况的一些中从接近显示器的区域到远离其的区域的顺序面部检测，进行关于观看者的搜索操作详细描述。在以下示例性情况下，以高频率检测M1的频率的1/5的频率执行中频率检测M2，并且以高频率检测M1的频率的1/10的频率执行低频率检测M3。然而，这不是限定性的。可以考虑硬件的能力和其他因素确定每个模式下的检测频率。
图8图示在一个观看者的情况下的搜索操作。图8示例性图示在图7的（A）中图示的情况C1下的详细操作。具体地，面部检测部分30通过跨越对应于层数LN 9到7的各块的高频率检测M1执行面部检测，并且通过跨越对应于层数LN 6到0的各块的低频率检测M3执行面部检测。详细地，如图8所示，首先，面部检测部分30跨越对应于层数LN 9到0的所有块执行搜索D0。然后，面部检测部分30仅跨越对应于层数LN 9到7的各块执行搜索D1到D9。面部检测部分30总共重复这些十条搜索D0到D9。因此，以跨越对应于层数LN 9到7的各块的面部检测（高频率检测M1）的频率的1/10的频率，执行跨越对应于层数LN 6到0的各块的面部检测（低频率检测M3）。
图9图示在三个观看者的情况下的搜索操作。图9示例性图示在图7的（D）中图示的情况C4下的详细操作。具体地，面部检测部分30通过跨越对应于层数LN 9到7的各块的高频率检测M1执行面部检测，通过跨越对应于层数LN 6到2的各块的中频率检测M2执行面部检测，并且通过跨越对应于层数LN 1和0的各块的低频率检测M3执行面部检测。详细地，如图9所示，首先，面部检测部分30跨越对应于层数LN 9到0的所有块执行搜索D10。然后，面部检测部分30仅跨越对应于层数LN 9到7的各块执行搜索D11到D14。此外，面部检测部分30仅跨越对应于层数LN 9到2的各块执行搜索D15。然后，面部检测部分30仅跨越对应于层数LN 9到7的各块执行搜索D16到D19。面部检测部分30总共重复这些十条搜索D10到D19。因此，以跨越对应于层数LN 9到7的各块的面部检测（高频率检测M1）的频率的1/5的频率，执行跨越对应于层数LN 6到2的各块的面部检测（中频率检测M2），并且以对应于层数LN 9到7的各块中的面部检测（高频率检测M1）的频率的1/10的频率，执行跨越对应于层数LN 1和0的各块的面部检测（低频率检测M3）。
图11图示在没有观看者的情况下的搜索操作。在该情况下，面部检测部分30操作以跨越对应于层数LN 9到0的所有块重复搜索操作。
以该方式，面部检测部分30在层数LN等于或大于层阈值TH1的情况下以高频执行面部检测（高频率检测M1），在层数LN小于层阈值TH1并且等于或大于层阈值TH2的情况下以中频执行面部检测（中频率检测M2），并且在层数LN小于层阈值TH2的情况下以低频执行面部检测（低频率检测M3）。换句话说，面部检测部分30对于最接近显示器1的观看者以相对高的频率执行面部检测（高频率检测M1），并且对于其他观看者以相对低的频率执行面部检测（中频率检测M2）。因此，面部检测部分30在短处理时间内检查一个或多个观看者是否观看显示器1的屏幕。现在参考三个观看者的示例性情况（情况C4）描述处理时间。
在三个观看者的情况（情况C4）下，如图9中所示，每条搜索D10到D14涉及对应于层数LN 9到7的三层的各块的搜索。换句话说，图案比较部分33通过在对应于层数LN 9到7的三个拍摄图像Pic2的每个中的面部检测检测观看者UA。此外，例如，搜索D15涉及对应于层数LN 9到2的八层的各块的搜索。具体地，图案比较部分33通过在对应于层数LN 9到2的八个拍摄图像Pic2的每个中的面部检测检测观看者UA、UB和UC。在该操作中，要搜索的层数在每条搜索D11到D14中比在搜索D15中小，因此用于搜索操作的时间（搜索时间）与搜索D15中相比，在每条搜索D11到D14中短。
图10图示搜索时间。在图10中，水平轴指示要搜索的层数。如图10中所示，搜索时间随着要搜索的层数的增加剧烈地增加。
对此原因如下。面部检测部分30在搜索操作中顺序减小层数LN的同时执行面部检测。在面部检测中，如图6A和6B所示，图案比较部分33在拍摄图像Pic2内在水平和垂直方向上逐渐平移要比较的区域Rcomp以扫描拍摄图像Pic2的同时，比较要比较的区域Rcomp中的拍摄图像Pic2的部分与模板图像Ptemp。因为拍摄图像Pic2内图案比较的次数与拍摄图像Pic2的屏幕分辨率（总像素数）成比例，所以对应于较小层数LN（较大比率R）的拍摄图像Pic2包括较大次数的图案比较。相应地，如果要搜索的层数增加，对应于较小层数LN的拍摄图像Pic2内添加图案比较，导致不同于与要搜索的层数的增加成比例的搜索时间的增加的、搜索时间的剧烈增加。
如图10所示，图9所示的每条搜索D11到D14中的搜索时间大约是跨越十层执行的搜索D10中的搜索时间的1/30。因此，面部检测部分30例如与跨越对应于层数LN 9到0的所有块、而没有检测频率的改变的不变搜索的情况相比，减少搜索时间。
典型的显示器不一定并入具有高性能的硬件。因此，在这样的显示器中，跨越对应于层数LN 9到0的所有块的搜索D10例如可能需要几秒内的搜索时间。即使在这样的情况下，通过减小要搜索的层数，例如，如在每条搜索D11到D14中，极大地减少搜索时间。在长搜索时间的情况下，对于用于拍摄部分14拍摄并且顺序提供的拍摄图像Pic的搜索操作花费大量时间。因此，这样的顺序拍摄图像Pic可以仅被局部搜索。即使在这样的情况下，比较大量的拍摄图像Pic允许通过如上减少搜索时间来被搜索。
以该方式，面部检测部分30跨越从显示器1到最接近显示器1的观看者的各块以高频执行面部检测（高频率检测M1）。结果，面部检测部分30在短处理时间内检查一个或多个观看者是否观看显示器1的屏幕。因此，显示器1以高频检查观看者的存在或不存在。结果，例如，如果观看者向下看开始阅读杂志，则显示器1立刻关闭背光17。如果观看者重新开始观看显示器1的屏幕，则显示器1立刻检测到观看者的面部，并且打开背光17。
此外，在多个观看者的情况下，面部检测部分30跨越从最接近显示器1的观看者到距显示器1最远的观看者的各块以稍低的频率执行面部检测（中频率检测M2）。结果，面部检测部分30在减少的处理时间内检测所有观看者。因此，面部检测部分30不仅可以用于基于最接近显示器1的观看者的位置进行处理的应用，而且可以用于基于如稍后描述的所有观看者的位置进行处理的应用。
此外，面部检测部分30跨越在距显示器最远的观看者之后的各块以低频执行面部检测（低频率检测M3）。结果，例如，即使新观看者增加到各块中，也检测到该观看者。
而且，当观看者位于远离显示器1预定距离的位置时，取决于显示器1的放置地点观看者的面部检测可能是无用的。详细地，例如，在显示器1放置在小房间中的情况下，即使跨从显示器1到显示器1前面的墙壁的距离执行面部检测，也检测不到面部。即使在这样的情况下，显示器1减小跨越在距显示器1最远的观看者之后的各块的面部检测的频率，也导致用于这样的检测操作的处理时间和总处理时间的比率的减小。
现在参考流程图描述面部检测部分30的操作。
图12图示通过面部检测部分30的搜索操作的流程图。在图12中，对于存储从显示器1到最接近显示器1的观看者的距离d最小检测距离Dmin是可变的，并且对于存储从显示器1到距显示器1最远的观看者的距离d最大检测距离Dmax是可变的。
面部检测部分30从接近显示器1的区域到远离其的区域顺序执行面部检测，然后获取检测到面部的层数LN，并且基于层数LN设置面部检测的频率。这在以下详细描述。
首先，面部检测部分30顺序执行从接近显示器1的区域到远离其的区域的面部检测（步骤S2）。详细地，图案比较控制部分35指令图像大小调整部分31从9起顺序减小层数LN。图像大小调整部分31在根据该指令增大用于拍摄图像Pic的尺寸缩小的比率R的同时，形成拍摄图像Pic2。然后，图案比较部分33通过使用从图像大小调整部分31提供的拍摄图像Pic2和模板图像Ptemp的图案比较执行面部检测。在该操作中，图案比较控制部分35控制图像大小调整部分31和图案比较部分33，以便以基于存储器36中存储的层阈值TH1和TH2的频率执行面部检测。然后，面部检测部分30确定是否在面部检测处理中检测到面部（步骤S3）。如果面部检测部分30确定检测到面部，则处理前进到步骤S4。如果面部检测部分30确定没有检测到面部，则处理返回到步骤S2用于下一面部检测处理。
如果面部检测部分30确定在步骤S2的面部检测处理中检测到面部，则面部检测部分30的处理部分34从面部检测处理中的检测结果获取与其中检测到观看者的面部的拍摄图像Pic2相关联的层数LN、检测到的面部的数量（检测数量）等的信息（步骤S4）。
然后，面部检测部分30的处理部分34基于对应于步骤S4中获取的观看者的层数LN，获取从显示器1到每个观看者的距离d（检测距离）（步骤S5）。
然后，面部检测部分30的处理部分34更新最小检测距离Dmin和最大检测距离Dmax（步骤S6）。详细地，处理部分34在观看者中设置与最接近显示器1的观看者相关联的距离d，作为最小检测距离Dmin，并且设置与距显示器1最远的观看者相关联的距离d，作为最大检测距离Dmax。
然后，面部检测部分30更新层阈值TH1和TH2的每个（步骤S7）。详细地，首先，处理部分34获得对应于在步骤S6中获取的最小检测距离Dmin的层数LN，并且将作为层阈值TH1的层数LN提供给图案比较控制部分35。此外，处理部分34获取对应于在步骤S6中获取的最大检测距离Dmax的层数LN，并且将作为层阈值TH2的层数LN提供给图案比较控制部分35。然后，图案比较控制部分35中的存储器36在其中存储更新的层阈值TH1和TH2。
这是搜索操作流程的结束。
其后，面部检测部分30在随后的搜索操作中执行该流程。在该操作中，以基于先前搜索操作的步骤S7中更新的层阈值TH1和TH2的频率执行面部检测处理（步骤S2）。以该方式，面部检测部分30在每个搜索操作更新层阈值TH1和TH2的每个，并且基于更新的层阈值TH1和TH2设置面部检测的频率。
要注意，面部检测部分30期望配置为例如即使显示器1处于待机模式也维持层阈值TH1和TH2。根据这样的配置，当显示器1从待机模式返回到操作模式时，面部检测部分30在短处理时间内检查一个或多个观看者是否观看屏幕。
接下来，在观看显示器1的屏幕的观看者移动的情况下，进行关于面部检测部分30的操作的描述。
图13和14图示在一个观看者的情况下的搜索操作，其中图13图示观看者移动更接近显示器1的情况，并且图14图示观看者移动远离显示器1的情况。在该示例性情况下，假设观看者最初处于对应于层数LN 7的位置，如情况C1（图7的（A）和图8）中。
如图13和14所示，在观看者最初处于对应于层数LN 7的位置的情况下，面部检测部分30执行搜索D0到D6，如图8所示的情况中。
如图13所示，如果观看者在定时t1移动更接近显示器1，则面部检测部分30然后在随后搜索的D37中搜索对应于层数LN 9到7的各块，如搜索D1到D6中。在搜索D37中，面部检测部分30检测从对应于层数LN 7的位置到对应于层数LN 8的位置的观看者的平移。因此，面部检测部分30仅在随后的搜索D38或更后中搜索对应于层数LN 8和9的各块。换句话说，面部检测部分30操作以最小化要搜索的层数。因此，面部检测部分30在短处理时间内检查一个或多个观看者是否观看显示器1的屏幕。
如图14中所示，如果观看者在定时t2远离显示器1，则面部检测部分30然后在随后的搜索D47中搜索对应于层数LN 9到7的各块，如搜索D1到D6中。在搜索D47中，面部检测部分30检测从对应于层数LN 9到7的各块检测观看者的存在或不存在。因此，面部检测部分30在随后的搜索D50中搜索对应于层数LN 9到0的所有块。在搜索D50中，面部检测部分30检测处于对应于层数LN 6的位置的观看者。因此，面部检测部分30在随后的搜索D51或更后中搜索对应于层数LN 9到6的块。以该方式，即使观看者远离显示器1移动，面部检测部分30也立刻检测到观看者，并且取决于移动的观看者的位置改变要搜索的各块。
图15和16每个图示三个观看者的情况下的搜索操作，其中图15图示三个观看者中最接近显示器1的观看者移动更接近显示器1的情况，并且图16图示最接近显示器1的观看者移动远离显示器1的情况。在该示例性情况下，假设三个观看者最初分别处于对应于层数LN 7、5和2的位置，如情况C4（图7的（D）和图9）中。
如图15和16所示，在最接近显示器1的观看者UA最初处于对应于层数LN 7的位置的情况下，面部检测部分30执行搜索D10到D16，如图9中图示的情况中。
如图15所示，如果观看者UA在定时t3移动更接近显示器1，则面部检测部分30然后在随后的搜索D67中搜索对应于层数LN 9到7的各块，如搜索D11到D14和D16中。在搜索D67中，面部检测部分30检测从对应于层数LN 7的位置到对应于层数LN 8的位置的观看者的平移。因此，面部检测部分30在随后的搜索D68或更后中仅搜索对应于层数LN 8和9的各块。换句话说，面部检测部分30操作以最小化要搜索的层数。因此，面部检测部分30在短处理时间内检查一个或多个观看者是否观看显示器1的屏幕。
如图16所示，如果观看者UA在定时t4移动远离显示器1，则面部检测部分30然后在随后的搜索D77中搜索对应于层数LN 9到7的各块，如搜索D11到D14和D16中。在搜索D77中，面部检测部分30从对应于层数LN 9到7的各块检测观看者UA的不存在。因此，面部检测部分30在随后的搜索D80中，搜索对应于层数LN 9到0的所有块。在搜索D80中，面部检测部分30检测处于对应于层数LN 6的位置的观看者UA。因此，面部检测部分30在随后的搜索D81或更后中搜索对应于层数LN 9到6的各块。以该方式，即使观看者移动远离显示器1，面部检测部分30也立刻检测到观看者，并且取决于移动的观看者的位置改变要搜索的各块。
以该方式，即使观看者移动，显示器1也立刻检测到观看者，并且取决于移动的观看者的位置改变要搜索的各块。
[效果]
如上所述，在第一实施例中，因为以高频跨越从显示器到最接近显示器的观看者的位置的各块执行面部检测，所以在短处理时间内检查一个或多个观看者是否观看显示器的屏幕。
此外，在第一实施例中，因为以稍低频率跨越从最接近显示器的观看者到距显示器最远的观看者的各块执行面部检测，所以用减少的处理时间检测所有观看者。
此外，在第一实施例中，以低频跨越距显示器最远的观看者之后的各块执行面部检测。结果，即使各块中添加新的观看者，也检测到该观看者，同时减小用于跨越各块的面部检测操作的处理时间和总处理时间的比率。
[修改1-1]
虽然在第一实施例中基于通过面部检测部分30的检测结果控制背光17打开或关闭，但是这不是限定性的。这在以下详细描述。
图17图示根据修改1-1的显示器1B的示例性配置。显示器1B基于通过面部检测部分30的检测结果，改变液晶显示部分13上显示的图像等。在该示例性情况下，显示器1B具有如果观看者非常接近屏幕，通知观看者移动远离显示器1B的屏幕的功能。
显示器1B包括面部检测部分30B、控制部分11B和背光驱动部分16B。面部检测部分30B包括处理部分34B。处理部分34B基于通过图案比较部分33的面部检测结果将距显示器1B的距离d提供到最接近显示器1B的观看者，作为面部检测信号Sdet2。控制部分11B处理图像信号，以便如果显示器1B和观看者之间的距离短于预定距离，则基于从面部检测部分30B的处理部分34B提供的面部检测信号Sdet2，以例如屏幕上显示（OSD，on-screen display）的形式示出“远离屏幕！”。背光驱动部分16B基于从控制部分11B提供的控制信号驱动背光17。
根据显示器1B的这样的配置，如果观看者非常接近显示器1B的屏幕，则显示消息以提示观看者远离屏幕。在该操作中，因为面部检测部分30B跨越从显示器1B到最接近显示器1B的观看者的位置以高频执行面部检测（高频率检测M1），所以面部检测部分30B在短处理时间内检测到观看者，如根据第一实施例的面部检测部分30中。因此，例如，即使儿童突然接近屏幕，显示器1B也立刻提示儿童远离屏幕。要注意，虽然显示消息以通知观看者该示例性情况下的事件，但是这不是限定性的。例如，代替或除了显示消息，还可以使用声音向观看者通知事件。
[修改1-2]
虽然液晶显示部分13在第一实施例中执行显示操作，但是这不是限定性的。可替代地，例如，电致发光（EL）显示部分13C可以执行显示操作如图18中所示。在该情况下，例如，面部检测部分30可以控制EL显示部分13C，以在没有观看者的情况下执行黑显示。
[修改1-3]
虽然面部检测部分30执行拍摄图像Pic的尺寸缩小以形成拍摄图像Pic2，并且通过拍摄图像Pic2和模板图像Ptemp之间的图案比较执行面部检测，但是这不是限定性的。这在以下用示例性情况详细描述。
图19图示根据修改1-3的显示器1D的示例性配置。显示器1D包括面部检测部分30D。面部检测部分30D包括图像大小调整部分37。图像大小调整部分37通过缩放从模板图像提供部分32提供的模板图像Ptemp形成模板图像Ptemp2，并且将模板图像Ptemp2提供到图案比较部分33。
根据该配置，面部检测部分30D通过缩放模板图像Ptemp生成模板图像Ptemp2，并且通过拍摄图像Pic和模板图像Ptemp2之间的图案比较执行面部检测。
图20A和20B每个图示根据修改1-3的图案比较的操作示例，其中图20A图示在使用以第一比率RD通过缩放形成的模板图像Ptemp2的情况下的操作示例，并且图20B图示在使用以第二比率RD通过缩放形成的另一模板图像Ptemp2的情况下的操作示例。
图像大小调整部分37根据来自图案比较控制部分35的指令通过以各种比率RD缩放模板图像Ptemp形成模板图像Ptemp2，并且将模板图像Ptemp2提供到图案比较部分33。图案比较部分33在水平和垂直方向上逐渐平移具有与每个模板图像Ptemp2相同尺寸的要比较区域Rcomp，并且并发执行要比较的区域Rcomp中的拍摄图像的一部分和模板图像Ptemp2之间的图案比较。因此，在图20A图示的操作示例中，面部检测部分30D检测在接近显示器1D的位置观看屏幕的观看者UA的面部。在图20B图示的操作示例中，面部检测部分30D检测在稍微远离显示器1D的位置观看屏幕的观看者UB的面部。以该方式，面部检测部分30D检测在距显示器1D各种距离d的观看者。
[修改1-4]
在第一实施例中，如图12的步骤S4和S5所示，基于检测到观看者的面部的层数LN获得从显示器到观看者的距离d。在该操作中，可以例如基于拍摄图像Pic确定观看者为儿童或成人，以便基于该确定结果校正距离d。具体地，即使在与相同层数LN相关联的拍摄图像Pic2中一起检测到成人面部和儿童面部，考虑到儿童面部通常小于成人面部，儿童观看者与成人观看者相比很可能实际上处于远离显示器的位置。相应地，在考虑儿童面部和成人面部之间的尺寸的差别进行校正的同时，获得从显示器到观看者的距离d，以便更精确地获得与每个观看者相关联的距离的信息。
[修改1-5]
在第一实施例中，如图12中所示，基于检测到观看者的面部的层数LN获得从显示器到观看者的距离d，并且基于该距离d获得层阈值TH1和TH2。然而，这不是限定性的。可替代地，例如，可以从层数LN直接获得层阈值TH1和TH2。在该情况下，例如，在检测到观看者的面部的层数中，最大层数LN可以设置为层阈值TH1，并且最小层数LN可以设置为层阈值TH2。
[修改1-6]
尽管在第一实施例中以高频率检测M1的频率的1/5的频率执行中频率检测M2，并且以高频率检测M1的频率的1/10的频率执行低频率检测M3，但是这不是限定性的。可替代地，这样的频率可以设计为动态地改变。例如，在基于通过面部检测部分30的检测结果执行另一应用的情况下，修改1-6是有效的。具体地，在该应用的执行期间，如果期望排他地检查一个或多个观看者是否观看屏幕，则中频率检测M2可以以相对低频率执行。另一方面，如果期望确定观看者的数量，则中频率检测M2可以以相对高频率执行。
[2.第二实施例]
现在描述根据第二实施例的显示器2。配置第二实施例，以便拍摄图像Pic划分为多个区域，并且面部检测的频率可以对于每个划分区域改变。这里，进行关于拍摄图像Pic划分为两个或者左和右区域的示例性情况的描述。要注意，基本上与根据第一实施例的显示器1相同的组件由相同的数字指示，并且适当地省略它们的描述。
图21图示根据第二实施例的显示器2的示例性配置。显示器2包括面部检测部分40。面部检测部分40包括图案比较控制部分45。图案比较控制部分45包括其中存储四层阈值THL1、THL2、THR1和THR2的存储器46。图案比较控制部分45控制图像大小调整部分31和图像比较部分33，以执行从接近显示器2的区域到远离其的区域的顺序面部检测，如根据第一实施例的图案比较控制部分35中。在该操作中，图案比较控制部分45控制图像大小调整部分31和图像比较部分33，以便以基于对与在拍摄图像Pic左半的图像的层阈值THL1和THL2的频率执行面部检测，并且以基于对于在其右半的图像的层阈值THR1和THR2的频率执行面部检测。
图22A和22B图示面部检测部分40的操作的示例，其中图22A图示观看显示器2的观看者的位置的示例，并且图22B图示拍摄图像Pic的示例。
拍摄部分14拍摄如图22A所示观看显示器2的观看者UA、UB和UC，以获取如图22B所示的拍摄图像Pic，如在第一实施例的情况下。面部检测部分40在对于在拍摄图像Pic左半的区域PL中的图像和对于在其右半的区域PR中的图像设置不同的频率的同时，执行面部检测。
详细地，在如从显示器2观看到的左侧，如图22A所示，面部检测部分40通过跨越对应于层数LN 9到7的各块的高频率检测M1执行面部检测，并且通过跨越对应于层数LN 6到0的各块的低频率检测M3执行面部检测。换句话说，因为观看者UA处于在如从显示器2观看的左侧对应于层数LN 7的位置，所以层阈值THL1和层阈值THL2二者都设置为“7”。因此，面部检测部分40通过跨越对应于每个等于或大于层阈值THL1（=7）的层数LN 9到7的各块的高频率检测M1执行面部检测。此外，面部检测部分40通过跨越对应于每个小于层阈值THL2（=7）的层数LN 6到0的各块的低频率检测M3执行面部检测。要注意，在该示例性情况下不执行中频率检测M2，因为层阈值THL1和THL2彼此相等。
在如从显示器2观看到的右侧，如图22A所示，面部检测部分40通过跨越对应于层数LN 9到5的各块的高频率检测M1执行面部检测，通过跨越对应于层数LN 4到2的各块的中频率检测M2执行面部检测，并且通过跨越对应于层数LN 1和0的各块的低频率检测M3执行面部检测。换句话说，在如从显示器2观看的右侧，因为观看者UB处于对应于层数LN 5的位置，并且观看者UC处于对应于层数LN 2的位置，所以层阈值THR1设置为“5”，层阈值THR2设置为“2”。因此，面部检测部分40通过跨越对应于每个等于或大于层阈值THR1（=5）的层数LN 9到5的各块的高频率检测M1执行面部检测。此外，面部检测部分40通过跨越对应于每个小于层阈值THR1（=5）并且等于或大于层阈值THR2（=2）的层数LN 4到2的各块的中频率检测M2执行面部检测。此外，面部检测部分40通过跨越对应于每个小于层阈值THR2（=2）的层数LN 1和0的各块的低频率检测M3执行面部检测。
图23的（A）图示如从显示器2观看的在左侧的搜索操作，并且图23的（B）图示从显示器2观看的在右侧的搜索操作。
在从显示器2观看的左侧，如图23的（A）所示，首先，面部检测部分40跨越对应于层数LN 9到0的所有块执行搜索DL0。然后，面部检测部分40仅跨越对应于层数LN 9到7的各块执行搜索DL1到DL9。面部检测部分40重复十条搜索DL0到DL9。因此，以跨越对应于层数LN 9到7的各块的面部检测（高频率检测M1）的频率的1/10的频率，跨越对应于层数LN 6到0的各块执行面部检测（低频率检测M3）。
在从显示器2观看的右侧，如图23的（B）所示，首先，面部检测部分40跨越对应于层数LN 9到0的所有块执行搜索DR0。然后，面部检测部分40仅跨越对应于层数LN 9到5的各块执行搜索DR1到DR4。此外，面部检测部分40仅跨越对应于层数LN 9到2的各块执行搜索DR5。然后，面部检测部分40仅跨越对应于层数LN 9到5的各块执行搜索DR6到DR9。面部检测部分40重复这些十条搜索DR0到DR9。因此，以跨越对应于层数LN 9到5的各块的面部检测（高频率检测M1）的频率的1/5的频率，跨越对应于层数LN 4到2的各块执行面部检测（中频率检测M2），并且以跨越对应于层数LN 9到5的各块的面部检测（高频率检测M1）的频率的1/10的频率，跨越对应于层数LN 1和0的各块执行面部检测（低频率检测M3）。
如图23所示，在对应于如从显示器2观看在右侧的搜索DR0到DR9的每条的定时的定时，执行如从显示器2观看在左侧的搜索DL0到DL9的每条。这在以下用具体示例描述。
图24A和24B图示使用与层数LN 5相关联的拍摄图像Pic2的面部检测的操作示例，其中图24A图示在搜索DL0和DR0中的面部检测，并且图24B图示在搜索DR1中的面部检测。
如图23中所示，搜索DL0和搜索DR0二者涉及对于与层数LN 5相关联的拍摄图像Pic2的面部检测。相应地，在该情况下，如图24A所示，面部检测部分40通过扫描整个拍摄图像Pic2执行面部检测。
另一方面，例如，如图23所示，只有搜索DL1和DR1之间的搜索DR1涉及对于与层数LN 5相关联的拍摄图像Pic2的面部检测。相应地，在该情况下，如图24B所示，面部检测部分40通过仅扫描拍摄图像Pic2的右半区域PR执行面部检测。
图25图示使用与层数LN 7相关联的拍摄图像Pic2的面部检测的操作示例。该操作示例示出搜索DL1和DR1中涉及的面部检测。如图23所示，搜索DL1和搜索DR1二者涉及对于与层数LN 7相关联的拍摄图像Pic2的面部检测。相应地，在该情况下，如图25所示，面部检测部分40通过扫描整个拍摄图像Pic2执行面部检测。具体地，在该示例中，层阈值THL1是7，并且层阈值THR1是5。因此，跨越对应于每个等于或大于层阈值THL1和THR1的最大值（7）的层数LN 7到9的各块，在左侧和右侧二者执行面部检测。相应地，面部检测部分40通过扫描跨越对应于层数LN 7到9的各块的整个拍摄图像Pic2，执行面部检测。
以该方式，在左搜索和对应的右搜索二者涉及在对应于某层数LN的位置的面部检测的情况下，面部检测部分40通过扫描整个拍摄图像Pic2执行面部检测。此外，在左搜索和右搜索之一涉及在对应于某层数LN的位置的面部检测的情况下，面部检测部分40通过仅扫描拍摄图像Pic2中的对应区域执行面部检测。
如上所述，在第二实施例中，拍摄图像划分为多个区域，并且面部检测的频率针对划分区域的每个设置。因此，面部检测的频率针对其中期望没有检测到面部的区域减小，因此实现短搜索时间。其他效果类似于第一实施例中。
[修改2-1]
例如，可以修改第二实施例，以便通过使用运动检测限制用于面部检测的区域。这在以下用示例性情况详细描述。
图26图示根据修改2-1的显示器2B的示例性配置。显示器2B包括面部检测部分40B。面部检测部分40B包括运动检测部分47和图案比较控制部分45B。运动检测部分47基于一系列拍摄图像Pic，使用帧差别执行运动检测。然后，运动检测部分47将每个拍摄图像Pic中关于检测到运动的部分的信息提供到图案比较控制部分45B。图案比较控制部分45B参考从运动检测部分47提供的信息对于各个区域设置面部检测的频率。详细地，例如，人可以不面对显示器2B，因为他/她刚才已经移动到显示器2B的前面，因此图案比较部分33等还没有识别他的/她的面部。运动检测部分47检测这样的人，并且将这样的人的信息提供到图案比较控制部分45B。换句话说，这样的人可能很快成为显示器2B的观看者。例如，图案比较控制部分45B基于提供的信息设置层阈值THL1、THL2、THR1和THR2，以便当这样的人面对显示器2B时，其面部以高频率检测。因此，即使添加新观看者，显示器2B也立刻执行对于该观看者的面部检测。
[修改2-2]
虽然在第二实施例中拍摄图像Pic例如划分为两个或右和左（水平）区域，但是这不是限定性的。可替代地，例如，拍摄图像Pic可以划分为三个或更多水平区域，或者可以划分为两个或更多垂直（垂直）区域。可替代地，这些可以组合，以便拍摄图像Pic划分为矩阵。
[修改2-3]
例如，第一实施例的修改可以应用于第二实施例。
虽然上文中已经用实施例和修改描述了本技术，但是本技术可以用于各种应用。例如，本技术可用于基于最接近显示器的观看者的位置的γ校正。具体地，例如，可以在观看者在屏幕前面的情况和观看者位于从前面稍微偏移的情况之间，执行不同类型的γ校正。可替代地，右和左之间的声音平衡可以基于最接近显示器的观看者的位置调整。可替代地，例如，在显示器是立体显示器的情况下，左眼图像和右眼图像之间的视差可以基于显示器和观看者之间的距离调整。可替代地，本技术可以用于控制麦克风的方向性处于朝向视频会议系统中的讲话者的方向。具体地，作为麦克风特性之一的波束形成动态地改变到朝向讲话者的方向，以便只捕捉期望的讲话者的声音，同时降低周围噪声。此外，例如，可以不仅基于最接近显示器的观看者的位置，而且基于另一观看者的位置，执行应用中的各种处理。
虽然已经用显示器示例性描述各实施例和各修改，但是本技术不限于此，本技术可以用于检测面部的位置的应用，并且按照该位置执行操作。例如，本技术可以用于空调、增湿器、各种类型的面部护理产品等的应用，其中跟随用户面部的位置，并且空气和喷雾馈送到该位置。此外，虽然本技术用于在以上示例性情况下跟随用户面部的位置执行操作的应用，但是本技术不限于此，并且本技术可以用于在持续避开用户面部的位置的同时执行操作的应用。
此外，虽然在各实施例和各修改中已经检测到观看者的面部，但是本技术不限于此，例如具有类似于面部检测部分30的配置的检测部分可以安装在机动车辆中，以检测另一车辆的接近。因此，例如，在短处理时间内检测接近的车辆。
要注意，本技术可以如下配置。
（1）一种拍摄系统，包括：
拍摄部分，其拍摄被摄体以获取包括被摄体图像的帧图像；以及
匹配部分，其改变所述被摄体图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变所述模板图像与所述被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行所述被摄体图像和所述模板图像之间的图案匹配，所述被摄体图像和所述模板图像之一或二者的大小被改变，
其中所述匹配部分在顺序改变所述大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
（2）根据（1）的拍摄系统，
其中所述匹配部分作为第二大小比率保持以某一图像搜索的顺序获得的大小比率中具有最小值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率小于第一大小比率并且等于或大于第二大小比率的范围内以低于第一频率的第二频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第二大小比率的范围内以低于第二频率的第三频率执行图案匹配。
（3）根据（1）或（2）的拍摄系统，其中所述匹配部分改变所述大小比率以在每条图像搜索中逐渐减小。
（4）根据（1）到（3）任一的拍摄系统，其中如果在其中获得第一大小比率的图像搜索之后，在任何图像搜索中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内图案不相互匹配，则所述匹配部分在随后图像搜索中跨越所有大小比率执行图案匹配。
（5）根据（1）到（4）任一的拍摄系统，其中所述匹配部分在移动作为匹配对象的区域的同时，通过扫描所述帧图像的整个区域执行图案匹配。
（6）根据（2）的拍摄系统，其中所述帧图像划分为多个区域，并且所述匹配部分对于每个划分区域设置第一大小比率和第二大小比率，以对于图像搜索设置图案匹配的频率。
（7）根据（6）的拍摄系统，其中所述匹配部分在所述帧图像的各区域中在大小比率等于或大于第一大小比率的值中的最大值的范围内，移动作为匹配对象的区域的同时，通过扫描所述帧图像的整个区域执行图案匹配。
（8）根据（6）的拍摄系统，还包括运动检测部分，其基于在互不相同的各时间点获取的多个帧图像之间的帧差别执行运动检测，其中所述匹配部分基于运动检测的结果对于帧图像的每个区域校正第一和第二大小比率的每个。
（9）根据（2）的拍摄系统，其中所述匹配部分基于所述被摄体图像获取关于相关被摄体的信息，并且基于该信息校正第一和第二大小比率的每个。
（10）根据（2）的拍摄系统，其中第一大小比率对应于拍摄部分和最接近拍摄部分的被摄体之间的距离，以及第二大小比率对应于拍摄部分和最远离拍摄部分的被摄体之间的距离。
（11）根据（1）到（10）任一的拍摄系统，其中所述匹配部分通过改变所述帧图像的大小改变大小比率。
（12）根据（1）到（10）任一的拍摄系统，其中所述匹配部分通过改变所述模板图像的大小改变大小比率。
（13）根据（1）到（12）任一的拍摄系统，其中所述被摄体是面部。
（14）一种图案检测系统，包括：
匹配部分，其改变包括被摄体图像的帧图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变所述模板图像与所述被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行所述被摄体图像和所述模板图像之间的图案匹配，所述被摄体图像和所述模板图像之一或二者的大小被改变，
其中所述匹配部分在顺序改变所述大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
（15）一种包括拍摄系统和使用该拍摄系统执行操作控制的控制部分的电子单元，该拍摄系统包括：
拍摄部分，其拍摄被摄体以获取包括被摄体图像的帧图像；以及
匹配部分，其改变所述被摄体图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变所述模板图像与所述被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行所述被摄体图像和所述模板图像之间的图案匹配，所述被摄体图像和所述模板图像之一或二者的大小被改变，
其中所述匹配部分在顺序改变所述大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
本公开包含于2011年9月1日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-191036中公开的主题有关的主题，将其全部内容通过引用的方式合并在此。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等价物的范围内即可。

Claims (15)

1.一种拍摄系统，包括：
拍摄部分，其拍摄被摄体以获取包括被摄体图像的帧图像；以及
匹配部分，其改变所述被摄体图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变所述模板图像与所述被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行所述被摄体图像和所述模板图像之间的图案匹配，所述被摄体图像和所述模板图像之一或二者的大小被改变，
其中所述匹配部分在顺序改变所述大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
2.根据权利要求1所述的拍摄系统，其中所述匹配部分作为第二大小比率保持以某一图像搜索的顺序获得的大小比率中具有最小值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率小于第一大小比率并且等于或大于第二大小比率的范围内以低于第一频率的第二频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第二大小比率的范围内以低于第二频率的第三频率执行图案匹配。
3.根据权利要求1所述的拍摄系统，其中所述匹配部分改变所述大小比率以在每条图像搜索中逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的拍摄系统，其中如果在其中获得第一大小比率的图像搜索之后，在任何图像搜索中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内图案不相互匹配，则所述匹配部分在随后图像搜索中跨越所有大小比率执行图案匹配。
5.根据权利要求1所述的拍摄系统，其中所述匹配部分在移动作为匹配对象的区域的同时，通过扫描所述帧图像的整个区域执行图案匹配。
6.根据权利要求2所述的拍摄系统，其中所述帧图像划分为多个区域，并且所述匹配部分对于每个划分区域设置第一大小比率和第二大小比率，以对于图像搜索设置图案匹配的频率。
7.根据权利要求6所述的拍摄系统，其中所述匹配部分在所述帧图像的各区域中在大小比率等于或大于第一大小比率的值中的最大值的范围内，移动作为匹配对象的区域的同时，通过扫描所述帧图像的整个区域执行图案匹配。
8.根据权利要求6所述的拍摄系统，还包括运动检测部分，其基于在互不相同的各时间点获取的多个帧图像之间的帧差别执行运动检测，其中所述匹配部分基于运动检测的结果对于帧图像的每个区域校正第一和第二大小比率的每个。
9.根据权利要求2所述的拍摄系统，其中所述匹配部分基于所述被摄体图像获取关于相关被摄体的信息，并且基于该信息校正第一和第二大小比率的每个。
10.根据权利要求2所述的拍摄系统，其中第一大小比率对应于拍摄部分和最接近拍摄部分的被摄体之间的距离，以及第二大小比率对应于拍摄部分和最远离拍摄部分的被摄体之间的距离。
11.根据权利要求1所述的拍摄系统，其中所述匹配部分通过改变所述帧图像的大小改变大小比率。
12.根据权利要求1所述的拍摄系统，其中所述匹配部分通过改变所述模板图像的大小改变大小比率。
13.根据权利要求1所述的拍摄系统，其中所述被摄体是面部。
14.一种图案检测系统，包括：
匹配部分，其改变包括被摄体图像的帧图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变所述模板图像与所述被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行所述被摄体图像和所述模板图像之间的图案匹配，所述被摄体图像和所述模板图像之一或二者的大小被改变，
其中所述匹配部分在顺序改变所述大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
15.一种包括拍摄系统和使用该拍摄系统执行操作控制的控制部分的电子单元，该拍摄系统包括：
拍摄部分，其拍摄被摄体以获取包括被摄体图像的帧图像；以及
匹配部分，其改变所述被摄体图像和预先准备的模板图像之一或二者的大小，以改变所述模板图像与所述被摄体图像的大小比率，并且对于每个大小比率执行所述被摄体图像和所述模板图像之间的图案匹配，所述被摄体图像和所述模板图像之一或二者的大小被改变，
其中所述匹配部分在顺序改变所述大小比率的同时通过图案匹配重复图像搜索，并且以某一图像搜索的顺序获得图案相互匹配的一个或多个大小比率，以及作为第一大小比率保持这样获得的大小比率中具有最大值的大小比率，其后以这样的方式执行图像搜索，在该方式中在大小比率等于或大于第一大小比率的范围内以第一频率执行图案匹配，并且在大小比率小于第一大小比率的范围内以低于第一频率的频率执行图案匹配。
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